Metylace DNA řízená malými RNA u rostlin

• Název práce v češtině: Metylace DNA řízená malými RNA u rostlin
• Název v anglickém jazyce: RNA-directed DNA methylation in plants
• Klíčová slova: metylace cytosinu, posttranslační modifikace histonů, regulace genové exprese, epigenetika
• Klíčová slova anglicky: cytosine methylation, histone posttranslational modification, regulation of gene expression, epigenetics
• Akademický rok vypsání: 2024/2025
• Typ práce: bakalářská práce
• Ústav: Katedra experimentální biologie rostlin (31-130)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Lukáš Fischer, Ph.D.
• Konzultanti: Mgr. Vojtěch Čermák, Ph.D.

Předběžná náplň práce

Metylace DNA je významnou epigenetickou značkou napříč eukaryoty. Zvláště významná je u rostlin, jejichž genomy mají velkou tendenci k polypoidizaci a často mají i velmi vysoký podíl transpozibilních elementů (TE). Aktivitu duplikovaných genů i TE je potřeba velmi citlivě regulovat, aby přispívaly k evoluční fitness daného druhu, a na této regulaci se významně podílí právě metylace DNA. Rostliny jsou schopné účinně a velmi specificky metylovat cytosiny ve vybraných místech genomu v reakci na přítomost malých (21-24 nt dlouhých) RNA (sRNA), jež sekvenčně odpovídají danému místu v genomu. Rozpoznání a následná metylace cílového místa vyžaduje nejen přítomnost malé RNA (v komplexu s proteinem ARGONAUT), ale zároveň je nutné, aby byl v danou chvíli syntetizován transkript (tzv. nascentní transkript) rostlinně specifickou RNA polymerázou V, jenž sRNA na základě komplementarity rozpoznávají a spouští metylaci templátové DNA. Přestože je celý proces poměrně dobře prozkoumaný, stále se objevují nové faktory, jež se na této dráze metylace DNA podílejí (např. práce z naší laboratoře: doi.org/10.3389/fpls.2024.1372880) a stále zůstává řada nejasných důležitých detailů. Cílem bakalářské práce je zpracovat detailní aktuální přehled známých poznatků o RdDM dráze u rostlin.
Na bakalářskou práci bude navazovat práce diplomová zaměřená na studium procesu metylace DNA řízené malými RNA.